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专题5 不等式与线性规划
与区域有关的面积、距离、参数范围问题及线性规划问题;利用基本不等式求函数最值、运用不等式性质求参数范围、证明不等式是高考热点.
高考备考时,应切实理解与线性规划有关的概念,要熟练掌握基本不等式求最值的方法,特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧方法.要特别加强综合能力的培养,提升运用不等式性质分析、解决问题的能力.
1.熟记比较实数大小的依据与基本方法.
①作差(商)法;②利用函数的单调性.
2.特别注意熟记活用以下不等式的基本性质
(1)乘法法则:a>b,c>0⇒ac>bc;
a>b,c<0⇒ac<bc;
(2)同向可加性:a>b,c>d⇒a+c>b+d;
(3)同向可乘性:a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;
(4)乘方法则:a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥2);
3.熟练应用基本不等式证明不等式与求函数的最值.
4.牢记常见类型不等式的解法.
(1)一元二次不等式,利用三个二次之间的关系求解.
(2)简单分式、高次不等式,关键是熟练进行等价转化.
(3)简单指、对不等式利用指、对函数的单调性求解.
5.简单线性规划
(1)应用特殊点检验法判断二元一次不等式表示的平面区域.
(2)简单的线性规划问题
解线性规划问题,关键在于根据条件写出线性约束关系式及目标函数,必要时可先做出表格,然后结合线性约束关系式作出可行域,在可行域中求出最优解.
高频考点一 不等式性质及解不等式
例1、(1)若a,b∈R,且a>|b|,则( )
A.a<-b B.a>b
C.a2<b2 D.>
(2)已知不等式ax2-bx-1≥0的解集为,则不等式x2-bx-a<0的解集是( )
A.(2,3) B.(-∞,2)∪(3,+∞)
C. D.∪
【方法技巧】
1.解一元二次不等式主要有两种方法:图象法和因式分解法.
2.解含参数的“一元二次不等式”时,要把握好分类讨论的层次,一般按下面次序进行讨论:首先根据二次项系数的符号进行讨论;其次根据相应一元二次方程的根是否存在,即Δ的符号进行讨论;最后在根存在时,根据根的大小进行讨论.
3.解决恒成立问题可以利用分离参数法,一定要弄清楚谁是自变量,谁是参数.一般地,知道谁的范围,谁就是自变量,求谁的范围,谁就是参数.
4.对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x轴下方.
5.解决不等式在给定区间上的恒成立问题,可先求出相应函数这个区间上的最值,再转化为与最值有关的不等式问题.
【举一反三】(1)不等式组的解集为( )
A.{x|-2<x<-1} B.{x|-1<x<0}
C.{x|0<x<1} D.{x|x>1}
(2)设函数f(x)=ln(1+|x|)-,则使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值范围是( )
A. B.∪(1,+∞)
C. D.∪
高频考点二 基本不等式及应用
例2、(1)已知x,y∈R且x-2y-4=0,则2x+的最小值为( )
A.4 B.8
C.16 D.256
(2)设正数x,y满足x+y=1,若不等式+≥4对任意的x,y成立,则正实数a的取值范围是( )
A.[4,+∞) B.(1,+∞)
C.[1,+∞) D.(4,+∞)
【方法技巧】
1.常数代换法求最值的关键在于常数的变形,利用此方法求最值应注意以下三个方面:(1)注意条件的灵活变形,确定或分离出常数,这是解题的基础;(2)将常数化成“1”,这是代数式等价变形的基础;(3)利用基本不等式求解最值时要满足“一正、二定、三相等”,否则容易出现错解.
2.拼凑法就是将代数式进行适当的变形,通过添项、拆项等方法凑成和为定值或积为定值的形式,然后利用基本不等式求解最值的方法.此方法适用于已知关于变量的等式,求解相关代数式的最值问题,或已知函数解析式,求函数的最值问题.
【举一反三】若,且,则下列不等式成立的是
(A) (B)
(C) (D)
高频考点三 求线性规划中线性目标函数的最值
例3、【2019年高考浙江卷】若实数x,y满足约束条件,则的最大值是
A.-1 B. 1
C. 10 D. 12
【举一反三】(2018年天津卷)设变量x,y满足约束条件 则目标函数的最大值为
A. 6 B. 19 C. 21 D. 45
【方法技巧】
1.解不含实际背景的线性规划问题的一般步骤
(1)画出可行域;
(2)根据线性目标函数的几何意义确定其取得最优解的点;
(3)求出目标函数的最大值或者最小值.
2.解决线性规划问题应把握三点
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